Student World

Jack z Pensylvánie je stavěn do těch nejnemožnějších a nejnepříjemnějších pozic a přesto si vůbec nestěžuje. Ani nemůže, protože se jedná o počítačový model člověka, který je využíván k ověřování počítačových modelů prostředí, ve kterých by se měl pohybovat člověk, nebo nástrojů, které by měl používat. Může nabývat různých tvarů, například ramenatého mládence nebo těhotné ženy. Dokáže chodit, vyhýbat se překážkám, natahovat ruce a zvedat předměty.
Pokud však zadaný úkol nemůže splnit (například když je předmět příliš těžký nebo když leží mimo dosah), dá to okamžitě najevo, například změnou barvy té části těla, která klade největší odpor. Pokud si člověk nasadí virtuální přilbu nebo sleduje obrazovku monitoru, může se na virtuální svět dívat Jackovýma očima. To pomůže odhalit chyby v konstrukci, na které by se přišlo až příliš pozdě. Může být třeba ještě před započetím výroby posunuta klika dveří u auta nebo zvětšena toaleta v raketoplánu.
Zatímco Jack se chová čistě mechanicky podle stupňů volnosti toho kterého kloubu a pružnosti těla, existují také modely vybavené lidskými reakcemi a zjednodušenými vzorci chování. Takovéto modely mohou být využívány například při výzkumech reakcí lidí v kritických situacích, jako je požár, demonstrace nebo pouliční nepokoje. Do virtuálního prostoru přitom může být zasazeno více virtuálních bytostí s různými vlastnostmi, takže lze sledovat jak jednání jednotlivce, tak celého davu. V poslední době se tyto bytosti používají například při výcviku policistů bojujících proti terorismu. Zkoušený se pohybuje ve virtuální realitě, v níž různí virtuální a přitom samostatní jedinci vykazují známky zranění nebo otravy a agent musí umět rychle zhodnotit situaci a náležitě na ni zareagovat. Tento postup umožňuje lepší výcvik lidí, který může v kritických situacích přispět k záchraně ohrožených životů.
V různých fantastických příbězích se vyskytuje přístroj, který dokáže ze základních stavebních prvků dostupných kdekoli na Zemi sestavit libovolnou věc, která může být nejrozličnějšího stupně složitosti. Dejme tomu od obyčejného rohlíku přes samopal až po parní lokomotivu. Možná se nad podobným nápadem pousmějete, smích už ale pomalu přestává být na místě. Existuje totiž hned několik systémů, které něco z toho dokážou. Sice ještě ne zcela funkční přístroje, ale jejich různě funkční makety ano. Materiál si také neberou přímo ze svého okolí. Prozatím potřebují speciální hmoty, ze kterých vyrobí to, co si zamanete — a co si vymodelujete v některém ze systémů CAD. Rychlost výroby je sice v porovnání s klasickými postupy vyšší (v průměru 12 hodin), oproti replikátorům ze sci-fi ale mají stále co dohánět. Tomuto postupu se říká rychlá výroba prototypů (rapid prototyping) a jedná se vlastně buď o trojrozměrný plotter nebo o trojrozměrnou tiskárnu. V současnosti jsou rozšířeny čtyři různé principy. Stereolitografie používá laser, který ostřeluje hromádku epoxidu tak dlouho, dokud z ní nevytvoří požadovaný tvar průhledné jantarové barvy. Výroba laminovaných předmětů pro změnu vykrajuje výsledný tvar z hmoty sestávající z vrstev epoxidu a laminovaného papíru. Výsledný předmět vypadá jakoby byl vyroben ze dřeva. Selektivní spékání laserem pro změnu ostřeluje proudem soustředěného světla hromádku polykarbonátového prášku, dokud nevznikne kýžený předmět bílé barvy. Podle mě nejzajímavější je poslední postup, který využívá principu inkoustové tiskárny. Místo barev však pracuje s roztaveným práškem a navíc se "tisková" hlava pohybuje ve třech osách. Tento postup umožňuje vytvářet nejen pestrobarevné modely, ale získávat i jedinečné slitiny, které se ani jinak vyrobit nedají. Prostým smísením kapiček kovu a keramiky tak může vzniknout předmět s jedinečnými fyzikálními či mechanickými vlastnostmi. Tudy zřejmě vede cesta k plnohodnotným replikátorům se vším všudy. Prozatím ale platí, že pokud některým z těchto postupů vyrobíte rohlík, nebude pro většinu z nás jedlý.

Databáze tváří
Počítače už zašly tak daleko, že dokonce začínají dohánět lidi ve schopnosti rozeznávat vzory ve velkých uskupeních obrazů, slov nebo čísel. Jeden z takových programů funguje na principu abstrakce — vyhledává prvky, které se opakují u každého objektu daného druhu. Člověk například rozeznává kočku nebo psa v podstatě za jakékoli viditelnosti prostě podle obrysu a několika základních prvků. Počítač dokáže nejen to. Například po prozkoumání několika stovek fotografií lidských tváří dovedl nalézt určité charakteristické prvky obličeje. Objevil 49 jedinečných prvků, ze kterých dokázal sestavit všechny tváře a vytvořil si databázi tváří a jejich stavebních kamenů. To se hodí jak při sestavování podobenek hledaných osob podle popisu svědků, tak pro kompresi statických i pohyblivých snímků lidských tváří. Toho lze využít při ukládání do databází a při přenosech po málo kvalitních linkách. Principu zjednodušování a hledání společných prvků lze použít i jinde než jen u podobenek. Pokud se například využije k indexování naučných slovníků nebo obsahu Internetu, dokáže nejen rychle najít ta klíčová slova, která hledáte, ale i jejich synonyma a výrazy s nimi úzce související.

autor Jiří T. Pelech